研究課題
今年度は、成長円錐におけるmRNAとmRNA結合タンパク質の局在変化について解析するために、まずβ-actin mRNAとその結合タンパク質であるzipcode binding protein 1(ZBP1)を例に検討した。大脳皮質神経細胞の分散培養系において、脳由来神経栄養因子(BDNF)刺激により、β-actin mRNAとZBP1の成長円錐への局在は増加した。また、ZBP1のβ-actin mRNA結合制御に必要な396番目のチロシンリン酸化も同時に亢進していた。次に成長円錐における局所翻訳を解析するために、β-actinの3'-非翻訳領域と膜結合型GFPを融合させた翻訳レポーターを作成した。同翻訳レポーターを大脳皮質神経細胞に導入し、BDNFを投与したところ、成長円錐内の蛍光輝度が上昇した。同蛍光輝度の上昇がSrc型チロシンキナーゼの阻害剤で抑制されたことから、BDNFによるSrcを介したZBP1のチロシンリン酸化が成長円錐で起こり、β-actin mRNAの局所翻訳を亢進することが示唆された。さらに、軸索ガイダンスにおける局所翻訳の役割を解明するために、β-actin mRNAの翻訳を阻害するZBP1のリン酸化部位変異体を導入し、成長円錐の回旋アッセイを行った。同リン酸化変異体はBDNFによる成長円錐の回旋応答を抑制し、ドミナント・ネガティブの表現型を示した。以上より、成長円錐に対する刺激がmRNA結合タンパク質のリン酸化状態を変化させ、結合mRNAの翻訳を調節し、神経ガイダンスを制御する可能性が示唆された。
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J.Neurosci.
巻: 31 ページ: 1773-1779
巻: 30 ページ: 9349-9358
